나티크는 불소화를 해야 하는가   (4/9)

  나티크 보고서 전문

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  질문 1. 불소화의 부작용에 대한 분석(계속)

  불소화, 그리고 무기불소의 독성작용

  아래에서는 불소화 사업, 환경에 다양한 형태로 산재되어 있는 불소화합물(주된 형태는 무기 불소화합물임), 또는 충치치료에 이용되면서 제기된 불소의 유해하거나 무익한 부작용에 대해서 논하고 있다. 각 절은 과학문헌을 분석하였고 특히 최근에 밝혀진 연구결과들에 주의를 기울였다. 각 절은 요약과 논의로 구성되어 있다.
 

  불소함유 물질의 맹독성

  "불소는 독특한 성질을 지닌 할로겐으로, 바로 이 특징 때문에 독성을 띠는 양에서는 생체조직의 칼슘이용을 방해하고, 혈액응고 요인에 변화를 일으키며, 심각한 심장장애를 일으키고, 뼈와 치아의 구조를 변화시키고, 또한 불소화된 물을 마시는 사람들에게 심각한 우울증을 유발하므로 자살이나 살인에 우연히, 또는 나쁜 의도로 사용되면  결국 죽음에까지 이르게 할 수 있는 능력이 있다."1,2)

  불소의 주된 용도는 충치예방, 치약, 축산, 목재저장, 살충제이다. 불화나트륨과 불화규소나트륨은 모두 살충제와 쥐약으로 널리 사용되어왔다.(9) 엘렌혼(Ellenhorn)과 바르셀로(Barceleaux)는 불화나트륨에 대하여 1일 0.25-0.50㎎을 치료량으로 정하고, 경구투여시 치사량은 5-10g으로 제시하였다.(3) 그러나 경구로 섭취된 1g미만의 양으로도 불소는 심각한 중독을 일으켰다.(4) 과불소화는 대규모 집단중독을 초래하였으며,(5) 불소 2g 섭취로 사망하였다.(10)

  월드보트(Waldbott)와 공동연구자들은(6,7) 또 일반적으로 의료제품에 적용되는 안전폭(safety margin)과 비교하면, 사람에게서 불소가 치료효과를 가진다는 양과 독성효과를 일으키는 양 사이의 차이가 극미하다고 지적하였다.

  저명한 독성학자 H.C. 호지(H.C. Hodge)는 모든 독성물질에 대하여 섭취해도 되는 최소 안전치가 적어도 치료량의 100배는 되어야 한다고 지적했다.(8) 독성학 분야의 다른 학자들은 이 안전성 한계조차 그 폭이 너무 적다고 생각한다.
 

  맹독성 -- 요약과 결론

  심한 독성에 기초하여 볼 때는 수돗물불소화에 대해 강력한 반대 입장을 취하는 것은 비합리적이다. 반면 불소의 적정 치료량과 만성 독성효과의 특성과 중요성에 대해서는 확실히 해야 될 의문들이 있다. 게다가 반대 입장을 취하기에 앞서서 해결되어야 할 문제는, 무엇으로 적정하고 안전하며 효과적인 치료량을 결정할 것인가 하는 문제인 것으로 보인다. 이 질문은 이하 절에서 다루어질 많은 주제에 대해 큰 의미를 가진다. 그래서 부록 C에는 이 문제에 대한 많은 독립적 기관들의 대답과 연령별 개인 1일 총 불소 섭취량 기준표를 실었다.
 

  참고문헌

(1) 이 보고서에서 불소라는 용어는 불소화 과정에서 사용되는 물질들을 말한다. 특정 불소화합물을 언급할 때는 완전한 이름이 사용될 것이다. 예를 들어, 불화나트륨, 화학공식의 경우에는 NaF.
(2) Ellenhorn, MJ, and Barceloux, DG, Medical Toxicology, p. 531, Elsevier (1988).
(3) Haynes, RC, Jr., in Gilman, AG, et al., (Eds.), Pharmacological Basis of Therapeutics, 6th Ed., MacMillan, p. 1524, (1980).
(4) Greenwood, DA, Fluoride intoxication, Physiol. Rev., 20, 582 (1940).
(5) Waldbott, GL,  Mass intoxication from accidental overfluoridation of drinking water, Clin. Toxicol., 18, 531 (1981).
(6) Waldbott, GL, Fluoridation: The Great Dilemma, p. 107, Coronado Press (1978).
(7) Schour, I, and Smith, MC, in Fluorine and Dental Health, Moulton, F.R., Ed., (1942).
(8) Hodge, HC, Research needs in the toxicology of food addictives, Food Cosmet. Toxicol., 1:25, (1963).
(9) Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Clement International Corp. Toxicological profile for fluorides, hydrogen fluoride and fluorine(F). U.S. Dept. Health and Human Services, TP-91/17, (1993).
(10) The Merck Index, (Eighth Ed.) p. 959, (1968).

  치아불소증 ― 불소화의 바람직하지 않은 영향

  불소는 나티크를 포함하여 많은 지역의 수돗물에 천연적으로 존재하며 그 함유량은 차이가 많다. 나티크 수돗물에는 약 0.1ppm(물 1ℓ당 불소 1㎎)정도의 적은 양의 불소가 들어있다.(1) 아이들이 과량의 불소를 섭취하면 치아불소증이라고 알려진 치아의 불소중독 증상이 나타난다. 치아불소증 증상의 특징은 눈에 띄는 반점과 치아 에나멜의 변색, 에나멜 천공과 치아 모양의 뒤틀림이다.(2,3) 중간 정도의 치아불소증 치아는 "...... 황갈색의 얼룩이 생길 것이며 ...... 구멍이 패이고, 무르고, 부서지기 쉬운 구조로 된다." 심한 정도의 치아불소증은 "...... 치아를 보기 흉하게 만들 뿐 아니라 보호 에나멜 부분을 파괴하기 때문에 치아를 잃을 위험이 높아질 수 있다."(4) 역사적으로 치아불소증은 표Ⅰ에 나타나는 바와 같이, 수돗물에 상대적으로 불소가 많이 포함되어 있는 지역에서 성장한 아이들에서 처음으로 주목되었다. 표Ⅰ에는 또한 물에 불소가 없거나 적게 용해되어있는 지역들도 나와있는데, 이 지역의 아이들은 치아불소증을 거의 가지고 있지 않다.(5) 그리고 치아불소증이 있는 아이들은 충치가 더 적다는 것도 알게 되었다.(2) 이리하여 불소"처치"를 받아 충치가 적은 80-90%의 아이들과 치아불소증의 10-20% 아이들이라는 결과를 낳은  "불소 거래"가 시작된 것이다.
 

  표Ⅰ. 치아불소증에 대한 딘의 조사(1939-1940)

  다양한 정도의 치아불소증에 걸린 아이들의 비율

  언제, 왜, 어떻게 치아불소증이 발생하는가?

  치아불소증은 유치와 영구치, 치아 에나멜이 아직 석회화 중인 기간과, 치아가 나기 전인 어린시절의 초기에 발생한다.(6,7) 치아불소증의 원인은 치아의 에나멜 형성 세포에 대한 불소의 독성 때문이라고 생각되고 있다.(6) 치아불소증의 정도는 아동이 섭취한 불소의 양에 따라 차이가 있다.(2,3,6,8) 치과 권위자들은 아동이 불소를 1일 체중 1㎏당 0.03-0.07㎎ 이상으로 섭취하면 치아불소증이 유발된다고 한다. 더구나 더 많이 섭취할수록 치아불소증은 더 심해진다. 감독을 한다고 하더라도 어린아이는 양치질을 하는 동안 치약을 많이 삼킬 수 있다. 그래서 하루 한번의 양치질만으로도 불소를 과다섭취할 가능성이 있다.(7)

  현재의 불소증 발달과정 모델에서는 "...... 에나멜에 작은 구멍을 많이 만들어 에나멜 형성에 영향을 미친다. 다공성의 정도와 범위는 치아 발생시기의 조직액 속 불소농도에 따라 다르며 ......",  "...... 하나의 치아에서도 다공성과 변색 정도는 부위마다 다를 수 있다 ......"(2) 라고 한다. 치아불소증의 궁극적인 결과는 치아의 다공성을 증가시키는 것이고, 심한 경우에는 그 손상된 치아가 빠져버린다.(9) 따라서 치아불소증은 과도한 불소섭취, 불소중독을 나타내는 훌륭한 생물학적 지표이다. 치아불소증은 눈에 보이고 어떤 때에는 쉽게 보고 알아차릴 수 있는 불소중독의 표지이다. 그러나 불행하게도 이미 불소를 과하게 섭취한 뒤에야, 다시 말하여 새로 난 치아가 이미 변질된 뒤에야 우리에게 알려주는 것이다.
 

  왜 치아불소증이 증가하는가?

  불소화가 시행되고 있는 나라들에서 실제로 치아불소증이 증가해왔다는 사실은 이제 널리 알려진 사실이다.(11-13) 그러나, 치아불소증 증상이 심해졌다는 점에 대해서는, 비록 그렇지 않다는 보고서가 있지만(2), 치과사회 내의 일반적 합의가 없는 것으로 보인다.
 

  전국적으로 치아불소증이 증가되었다는 것은 국립치학연구소(NIDR)에 의해 처음으로 인정되고 기록되어 발표되었다. 국립치학연구소가 1986-1987년에 미국 학동 32,241명을 대상으로 조사를 수행한 결과였다. 조사된 아동들의 전체 치아불소증 발병률은 22.3% 였는데, 대부분은 경미하거나 가벼운 정도였다.(2) 그러나 중간 정도에서 심한 정도의 치아불소증도 "최적으로" 불소화된 지역의 아이들에서 약 1-2% 정도 발견되었다.(4) 1988년에 발표된 NIDR의 또다른 보고서는 일리노이주의 4지역을 조사한 것인데 각각 "최적의" 수준이라는 권장량의 1, 2, 3, 4배 수준으로 불소화된 곳들이었다. 1985년의 연구와 마찬가지로 "최적으로" 불소화된 지역에서 조사된 전체 치아표면의 29%가 치아불소증을 나타내었다. 최적량의 2-4배의 불소가 들어있는 지역에서는 조사된 치아 가운데 70% 가까이가 치아불소증을 나타내었다.(2) 1990년에 발표된 훨씬 최근의 한 조사는(표Ⅱ) "최적으로" 불소화된 미국과 뉴질랜드의 도시들, 그리고 낮은 농도의 불소를 함유하고 있는 도시들을 추가로 비교하였다.(14)
 

  표Ⅱ. 치아불소증을 가진 아이들의 비율

  註a) 55%의 아이들이 불소보충제를 받는다.
  註b) 위의 표에서 제일 오른쪽 칸의 참고문헌은 참고문헌 (14)내의 것이다.

  표Ⅰ과 표Ⅱ를 신중하게 비교해보면, 다음과 같은 몇가지 사실을 알 수 있다.

(1) 일리노이주 키와니(Kewanee)(이곳은 위의 두 조사에 모두 포함된 곳이고 또한  "최적으로" 불소화된 곳이므로 선택되었다) 아동들의 치아불소증 발병률은 1939년부터 1990년까지 증가했다.

(2) "최적으로" 불소화된 지역의 치아불소증 발생률이 불소 함유 미달 지역의 그것보다 높으며,

(3) 현재에 "최적으로 불소화된" 지역에서 발견되는 치아불소증의 비율은, 50년 전에 "최적 수준"의 2, 3, 4배 불소함유 지역에서 발견된 비율과 비슷하다.
 

  예상되는 치아불소증 발생과 필요한 개선책

  지난 몇 년 동안과 마찬가지로 지금도, 치과전문가들은 부모들에게 발달기 치아의 불소증을 예방하기 위하여 유아와 아동의 총 불소섭취량을 주의깊게 통제하여 과도한 불소섭취를 막아야 한다고 경고하고 있다. 하지만 미국에는 불소가 널리 퍼져있기 때문에 유아나 어린이의 성장에 따라 전체 불소섭취량의 통제는 갈수록 어려워진다. 많은 공급원 ― 매일 복용하는 불소보충제, 불소함유 치약의 사용, 불소가 함유된 채소와 과일, 불소화된 물로 마련된 음료와 식품들, 국소적 불소제품의 치아도포 ―으로부터 과량의 불소가 섭취될 수 있다.(2,7,15) 공공의 수돗물에 더 많은 불소가 첨가되면 과잉섭취의 가능성은 더욱 커진다. 약 1ppm 또는 1㎎/ℓ("최적")으로 불소화된 물을 마시는 지역들에서 나온 자료가 있다. 예전에 발표된 이 데이터에 근거로 하면, 가장 낙관적으로 보더라도 10명 중 최소한 1명의 아동에게서 어느 정도의 치아불소증을 발견하게 될 것이다.(2,5) 그러나 과잉 불소섭취를 조심하지 않을 때에는 10명 중 2-3명의 아이들이 치아불소증을 나타낼 것이다. 그런데 치아불소증은 미국 환경청(EPA)이 1974년 '음용수 안전법(Safe Drinking Water Act)'이 규정한 식수중 불소수준 허용치에 의해 악화되고 있다. EPA는 1986년 4월 2일 식수의 불소함유 규제기준을 다음과 같이 정했다.

1. "1차 최대 오염허용치(Maximum Contaminant Level)는 4㎎F/ℓ으로, 중증 골불소증을 예방하기 위한 수준" 그리고
2. "2차 오염 최대 내량(耐量) 기준은 2㎎F/ℓ으로, 중간 정도에서 심각한 정도의 치아불소증을 예방하기 위한 수준"

  이것은 물을 사용한 제품들은 2ppm 이하의 불소를 함유한 물로 제조되어야 한다는 것을 의미한다.

  가장 효과적인 개선책은 치아, 특히 영구치가 발달중인 아동들이 중독량의 불소를 섭취하지 않도록 하는 것이다. 그런데 이것은 몇몇 이유로 어렵다. 첫째, 아이들은 모르는 사이에 무심코 위에서 언급한 것 같은 치과제품들이나 식품과 음료로부터 원하지 않는 불소를 섭취할 수 있다. 둘째, 같은 양의 불소에 노출된 아이들이라도 치아불소증의 발현증상이 모두 같은 것은 아니다. 따라서 불소의 영향을 예측하는 데에는 어려움이 있다. 셋째, 치과의사들이 경미하거나 가벼운 정도의 치아불소증은 진단하기 어려우므로 개선할 수 있는 기회를 놓치게 된다.(2)

  치아불소증의 심각성과 치아불소증에 걸린 아이의 심리-사회-경제적 상태에 따라 개선조치를 취할 것인가의 여부가 결정될 것이다. 필요하거나 요구에 따른 조치과정은 치과의사들이 수행하며 핵심 부위의 표백, 연마(練磨), 판 접착과정을 포함한다. 그런데, 현재 치아불소증은 미용상의 문제로 여겨지고 있어서(2) 이러한 과정은 치과보험 처리가 되지 않는다. 중증 불소증은 치아를 흉하게 만드는데 아마 치아불소증에 걸린 아이에게 심리적인 피해를 끼치게 될 것이다. 그러나 치아불소증이 아이들에게 끼치는 심리적 영향에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다.(9)
 

  요약과 결론

  불소를 과하게 섭취한 아이들에게는 치아불소증으로 알려진 중독상태가 나타난다. 치아불소증이란, 치아 에나멜의 눈에 보이는 반점과 변색, 에나멜의 천공과 치아 모양의 뒤틀림을 말하며, 유치와 영구치, 치아 에나멜이 아직 석회화 중인 기간, 치아가 나기 전의 어린 시절에 발생한다. 치아불소증은 1일 체중 1㎏당 0.03-0.07㎎을 초과하여 섭취한 불소의 양에 정비례하여 증상이 심각하게 된다. 그것의 마지막 결과는 치아의 다공성 증가이고, 심한 경우에는 손상된 치아가 빠지게 된다. 불소함유 제품이 산재되어 있으므로 치아불소증의 발생률은 "최적으로 불소화된" 지역이나 물의 불소함량이 미달인 지역 모두에서 증가하고 있다. 그러나 그 발생률과 심각성은 "최적으로 불소화된" 지역이 크다. 부모들은 유아와 아동들의 총 불소섭취량을 세심하게 통제하여 과도한 불소섭취를 막도록 충고받고 있다. 1ppm 또는 1㎎/ℓ수준으로 나티크 수돗물을 불소화할 경우, 적어도 10명 중 1명이 어느 정도의 치아불소증을 나타낼 것이다. 그러나 과도한 불소섭취 예방에 조심하지 않는다면 10명 중 2-3명이 치아불소증에 걸릴 것이다. 불소증에 걸린 치아는 요구가 있을 때 치과의사들에 의해 개선될 수 있다. 그러나 미용상의 결함으로 여겨지고 있어 대부분 치과보험 처리가 되지 않으므로 결국 치아복구의 비용은 십중팔구 개인이나 부모가 부담하게 된다.
 

  참고문헌

(1) Wade, R, Personal Communication, Natick Board of Health, August 1997.
(2) Ad Hoc Committee on Fluoride of the Committee to Coordinate Environmental Health and Related Programs, Review of Fluoride Benefits and Risks, U.S. Dept. of Health and Human Services, Public Health Service, Feb. 1990, p. 20.
(3) Tabers Cyclopedic Medical Dictionary, Thomas, CL, ed., 14th Edition, F.A. Davis Company, Philadelphia, 1981, p. 547.
(4) Hileman, B, Fluoridation of Water, Chem. ＆ Eng. News, 66, 26 (1988).
(5) Coplan, M, US Fluoridation Policy/Politics after Half a Centry, (Unpublished) 1997.
(6) Diesendorf, M, How science can illuminate ethical debates: A case on water fluoridation, Fluoride, 28(2):87-104, (1995).
(7) Levy, SM, Kiritsy, MC, and Warren, JJ, Sources of fluoride intake in children, J. Public Health Dent., 55(1):39-52, (1995).
(8) Xu, RQ, Wu, DQ, and Xu, RY, Relations between environment and endemic fluorosis in Hohhot region, inner Mongolia, Fluoride, 30(1):26-28, (1997).
(9) Meinig, GE, The Root Canal Cover up, Boon Publishing, Ojai, CA, 1994, 220 pp.
(10) Agency for Toxic Substances and Disease Registry(ATSDR), Clement International Corp., Toxicological Profile for Fluorides, Hydrogen Fluoride and Fluorine(F), U.S. Dept.  Health Human Services, Public Health Service, TP-91/17, 1993, pp. 5-6, 94.
(11) Szpunar, SM and Burt, BA, Dental caries, fluorosis and fluoride exposure in Michigan schoolchildren, J. Dent. Res., 67:802-806, (1998).
(12) Burt, BA, The increase in dental fluorosis in the U.S.: should we be concerned?, Ped. Dent. 16(2):146-151, (1993).
(13) Lewis, DW, and Banting, DW, Water fluoridation: current effectiveness and dental fluorosis, Comm. Dent. ＆ Oral Epidem., 22:153-158, (1994).
(14) Colquhoun, J, Disfiguring, or White and Strong?, Fluoride, 23(3):104-111, (1990).
(15) Leverett, DH, Appropriate uses of systemic fluoride: Consideration for the '90s., J. Publ. Health Dent., 51:42-47, (1991).

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